В статье рассматривается проектирование и развитие деревянных ферм на примере русского проектирования и канадского проектирования ферм.
Ключевые слова: проектирование и развитие, фермы
The article discusses the design and development of wooden trusses with the example of the Russian design, and canadian design farms.
Древесина — древнейший строительный материал. Имеются свидетельства об уникальных сооружениях периода Древнего мира (мост через р.Тибр) и эпохи Возрождения (мосты Палладио и проекты Леонардо-да-Винчи). Древняя Русь прославилась своеобразными рублеными строениями в основе которых лежит сруб («венец») — в том числе многогранной и шатровой формы. До настоящего времени сохранились уникальные памятники деревянного русского зодчества, в числе которых, например, погост Кижи.
В середине ХVII века в связи с развитием механического лесопиления появились пиломатериалы. Известны поразительные примеры сооружений из пиломатериалов. Например, двухпролетный мост через Рейн, построенный братьями Грубенманн в 1758 году, имел пролет 110 м (мост был сожжен впоследствии войсками Наполеона). И в настоящее время в горной Швейцарии традиционно строится большое количество деревянных мостов, многие из которых крытые (до 20–30 мостов на одной горной реке).
В России также были интересные примеры строительства деревянных мостов. Так И. П. Кулибин в 1776 году предложил проект 300-метрового моста через Неву, выполнил модель этого моста пролетом 30 метров и при этом экспериментально определил кривую давления. Во время строительства железной дороги Москва-Петербург (1855 г.) при участии Д. И. Журавского было построено много деревянных мостов, и тогда же им была предложена знаменитая формула для определения касательных напряжений, и выполнены первые испытания образцов с целью определения сопротивления древесины. Знаменитые конструкции московского манежа — фермы системы Палладио — существуют уже 200 лет.
Развитие деревянных ферм в России набирает обороты в строительстве и проектировании деревянного домостроение. Таким примером может послужить новая конфигурация ферм, а также новый материал — это канадские фермы.
Как показывает практика, канадское домостроение очень хорошо себя показало в строительной деятельности и жизни людей. Энергоэффективность зданий по канадской технологии составляет превосходство среди деревянного домостроения. Увеличение сохранения тепла в зимний период времени. В летний период древесине способствует дышать даже при таких огромных размерах в диаметре.
Несмотря на то, что в арсенале строителей помимо дерева есть немало других строительных материалов (бетон, металл), древесина продолжает пользоваться популярностью. Причины этого кроются в ее доступности, легкости обработки и достаточно высокой прочности. Причем с помощью дерева можно перекрывать даже достаточно большие пролеты — деревянные фермы для крыши позволяют без проблем перекрыть пролет около 30 м.
Рис. 1. Общий вид жилого дома по технологии канадского домостроения
Рис. 2. Конструктивный элемент “Канадская ферма ножницы”
Подобные конструкции могут использоваться не только при строительстве крыш, они использовались при строительстве мостов. Но, учитывая восприимчивость дерева к влаге и воздействию насекомых (несмотря на все защитные пропитки), в последнее время они используются главным образом именно для устройства крыши, или в качестве перекрытий между этажами в частном строительстве.
Есть определенные отличие и в форме конструкции, можно выделить такие типы как:
‒ с параллельными поясами — используются для устройства перекрытия между этажами;
‒ треугольные — при строительстве частных домов каркас крыши состоит из нескольких треугольных ферм, соединенных поверху деревянным брусом;
‒ прямоугольные фермы могут использоваться для устройства крыши с небольшим уклоном;
‒ возможны варианты с трапециевидным очертанием, а также с искривленным верхним поясом.
Литература:
- http://rubankom.com/sooruzheniya/chasti-zdaniya/perekrytiya/101-derevyannye-fermy Деревянные фермы — прочные и легкие конструкции для перекрытия больших пролетов. Дата обращения 07.12.2017 г.
- СП 64.13330.2017 Деревянные конструкции
- СП 17.13330.2017 Кровли
4. Белянкин Ф. П. Современные методы расчета прочности элементов деревянных конструкций. 1951
- Калугин А. В. Деревянные конструкции Москва 2003 г.
